Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Эта статья о белковых семьях. Чтобы узнать о других значениях, см. Изотип .
Некоторые антитела образуют комплексы, которые связываются с несколькими молекулами антигена.
  1. Fab регион
  2. Fc регион
  3. Тяжелая цепь (синяя) с одним вариабельным (V H ) доменом, за которым следует константный домен (C H 1), шарнирная область и еще два константных (C H 2 и C H 3) домена
  4. Легкая цепь (зеленая) с одним вариабельным (V L ) и одним постоянным (C L ) доменами
  5. Сайт связывания антигена (паратоп)
  6. Шарнирные области

В иммунологии антитела ( иммуноглобулины (Ig) ) подразделяются на несколько типов, называемых изотипами или классами . Вариабельные (V) области около кончика антитела могут различаться от молекулы к молекуле бесчисленным количеством способов, что позволяет им специфически нацеливаться на антиген (или, точнее, на эпитоп ). Напротив, константные (C) области встречаются только в нескольких вариантах, которые определяют класс антитела. Антитела разных классов активируют различные эффекторные механизмы в ответ на антиген (запускают различные элементы врожденной иммунной системы.). Они появляются на разных стадиях иммунного ответа, различаются особенностями строения и расположением на теле. [1]

Экспрессия изотипа отражает стадию созревания В-клетки . Наивные В-клетки экспрессируют изотипы IgM и IgD с немутантными вариабельными генами, которые продуцируются из одного и того же исходного транскрипта после альтернативного сплайсинга. Экспрессия других изотипов антител (у людей: IgG, IgA и IgE) происходит в процессе переключения классов после воздействия антигена. [2] Переключение класса опосредуется ферментом AID ( цитидиндезаминаза, индуцированная активацией ) и происходит после того, как В-клетка связывает антиген через свой В-клеточный рецептор. Смена класса обычно требует взаимодействия с Т-хелперной клеткой . [3] [4]

У человека существует пять изотипов тяжелых цепей α, δ, γ, ε, μ, соответствующих пяти изотипам антител:

  • α - IgA , далее делятся на подклассы IgA1 и IgA2
  • δ - IgD
  • γ - IgG , далее делятся на подклассы от IgG1 до IgG4
  • ε - IgE
  • μ - IgM

Также существует два изотипа легких цепей κ и λ; однако между ними нет существенной разницы в функциях. Таким образом, изотип антитела определяется только константными областями тяжелых цепей. [1]

IgM сначала экспрессируется в виде мономера на поверхности незрелых В-клеток. При антигенной стимуляции IgM + B-клетки секретируют пентамерные антитела IgM, образованные пятью мономерами Ig, связанными дисульфидными связями. Пентамер также содержит J-цепь полипептида, которая связывает два мономера и способствует секреции на поверхности слизистой оболочки. Пентамерная структура антител IgM делает их эффективными при связывании антигенов с повторяющимися эпитопами (например, бактериальной капсулой, вирусным капсидом) и активации каскада комплемента. Поскольку антитела IgM экспрессируются на ранней стадии B-клеточного ответа, они редко бывают сильно мутированными и обладают широкой реакционной способностью к антигенам, что обеспечивает ранний ответ на широкий спектр антигенов без необходимости помощи Т-клеток. [5]

Изотипы IgD экспрессируются на наивных В-клетках, когда они покидают костный мозг и заселяют вторичные лимфоидные органы. Уровни поверхностной экспрессии изотипа IgD были связаны с различиями в статусе активации В-клеток, но их роль в сыворотке недостаточно изучена. [6]

Изотипы антител IgG, IgE и IgA генерируются после переключения классов во время реакции зародышевого центра и обеспечивают различные эффекторные функции в ответ на специфические антигены. IgG - это самый распространенный класс антител в сыворотке, который делится на 4 подкласса в зависимости от различий в структуре генов константной области и способности запускать различные эффекторные функции. Несмотря на высокое сходство последовательностей (на 90% идентичны на уровне аминокислот), каждый подкласс имеет различный период полужизни, уникальный профиль связывания антигена и отличную способность к активации комплемента. Антитела IgG1 являются наиболее распространенным классом IgG и доминируют в ответах на белковые антигены. Нарушение продукции IgG1 наблюдается в некоторых случаях иммунодефицита и связано с рецидивирующими инфекциями. [7]Ответы IgG на бактериальные капсульные полисахаридные антигены опосредуются в первую очередь через подкласс IgG2, и дефицит в этом подклассе приводит к восприимчивости к определенным видам бактерий. [8] IgG2 представляет собой основной подкласс антител, реагирующих на гликановые антигены, но подклассы IgG1 и IgG3 также наблюдались в таких ответах, особенно в случае конъюгатов белок-гликан. [9]

IgG3 является эффективным активатором провоспалительных реакций, запуская классический путь комплемента. [10] Он имеет самый короткий период полужизни по сравнению с другими подклассами IgG [11] и часто присутствует вместе с IgG1 в ответ на белковые антигены после вирусных инфекций. [12] IgG4 является наименее распространенным подклассом IgG в сыворотке крови и часто вырабатывается после многократного воздействия того же антигена или во время хронических инфекций.

Антитела IgA секретируются в дыхательных путях или кишечнике и действуют как основные медиаторы иммунитета слизистых оболочек. [13] Они являются мономерными в сыворотке крови, но появляются на поверхности слизистой оболочки в виде димера, называемого секреторным IgA (sIgA). Секреторный IgA связан с J-цепью и другой полипептидной цепью, называемой секреторным компонентом. [14] Антитела IgA делятся на два подкласса, которые различаются размером их шарнирной области. [15] IgA1 имеет более длинную шарнирную область, что увеличивает его чувствительность к бактериальным протеазам. [16]Следовательно, этот подкласс доминирует над IgA в сыворотке, тогда как IgA2 преимущественно обнаруживается в секретах слизистой оболочки. Фиксация комплемента с помощью IgA не является основным эффекторным механизмом на поверхности слизистой оболочки, но рецептор IgA экспрессируется на нейтрофилах, которые могут активироваться, опосредуя антителозависимую клеточную цитотоксичность. [17] sIgA также усиливает иммунный ответ в кишечной ткани за счет поглощения антигена вместе со связанным антителом дендритными клетками. [18]

Антитела IgE присутствуют в периферической крови в самых низких концентрациях, но составляют основной класс антител при аллергических реакциях за счет вовлечения тучных клеток, эозинофилов и клеток Лангерганса. [19] Ответы на определенные гельминты также характеризуются повышенным уровнем антител IgE. [20]

См. Также [ править ]

  • Идиотип

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b Джейнвей, Калифорния; Трэверс, П; Уолпорт, М; и другие. (2001). «Иммунобиология: иммунная система в здоровье и болезнях. 5-е издание» . NCBI . NCBI . Проверено 19 января 2016 .
  2. ^ Ставнезер, Джанет (1996). «Смена класса иммуноглобулинов». Текущее мнение в иммунологии . 8 (2): 199–205. DOI : 10.1016 / s0952-7915 (96) 80058-6 . PMID 8725943 . 
  3. ^ Альбертс, Брюс; Джонсон, Александр; Льюис, Джулиан; Рафф, Мартин; Робертс, Кейт; Уолтер, Питер (01.01.2002). «Хелперные Т-клетки и активация лимфоцитов» . Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  4. ^ Чандра, Вивек; Бортник, Александра; Мюрр, Корнелис (01.09.2015). «Таргетирование помощи: старые загадки и новые вызовы» . Направления иммунологии . 36 (9): 527–535. DOI : 10.1016 / j.it.2015.07.003 . PMC 4567449 . PMID 26254147 .  
  5. ^ Chen, J, Бос, M (1998). «Важнейшая роль природного иммуноглобулина М в немедленной защите от системной бактериальной инфекции» . J Exp Med . 188 (12): 2381–6. DOI : 10,1084 / jem.188.12.2381 . PMC 2212438 . PMID 9858525 .  
  6. ^ Achatz Г., Geisberger, R. (2006). «Загадка двойного выражения IgM и IgD» . Иммунология . 118 : 429–37. DOI : 10.1111 / j.1365-2567.2006.02386.x . PMC 1782314 . PMID 16895553 .  
  7. Перейти ↑ Acton, RT, Barton, JC (2016). «Селективный субнормальный IgG1 у 54 взрослых пациентов с частыми или тяжелыми бактериальными инфекциями дыхательных путей» . J Immunol Res . 2016 : 1405950. дои : 10,1155 / 2016/1405950 . PMC 4830719 . PMID 27123464 .  
  8. ^ Out, TA, Куиджперс, TW (1992). «Недостатки подкласса IgG и рецидивирующие пиогенные инфекции, невосприимчивость к бактериальным полисахаридным антигенам». Allergol Immunopathol (Мадр) . 20 : 28–34. PMID 1509985 . 
  9. ^ Jonsdottir И., Видарссон, G. (1998). "Изотипы и опсонофагоцитоз антител пневмококка типа 6B, вызванных у младенцев и взрослых экспериментальной вакциной против пневмококка 6B-столбнячного анатоксина" . Заражение иммунной . 66 : 2866–70. PMC 108283 . PMID 9596761 .  
  10. ^ Barandun, S., Морелл, A. (1972). «Подклассы IgG: изменение сывороточных концентраций у« нормальных »младенцев и детей». J Pediatr . 80 (6): 960–4. DOI : 10.1016 / s0022-3476 (72) 80007-6 . PMID 4623683 . 
  11. Перейти ↑ Smith, CI, Hassan, MS (1991). «Биологический период полужизни нормального и усеченного человеческого IgG3 у мышей scid». Eur J Immunol . 21 (5): 1319–22. DOI : 10.1002 / eji.1830210534 . PMID 2037016 . 
  12. ^ Варен Б., Linde, GA (1983). «Вирус-специфическая активность антител различных подклассов иммуноглобулинов G и A при цитомегаловирусных инфекциях» . Заражение иммунной . 42 : 237–44. PMC 264549 . PMID 6311746 .  
  13. Перейти ↑ Honjo, T., Fagarasan, S. (2001). «Переключение классов in situ и дифференцировка IgA-продуцирующих клеток в собственной пластинке кишечника». Природа . 413 (6856): 639–43. DOI : 10.1038 / 35098100 . PMID 11675788 . 
  14. ^ Hilschmann, Н., Бастиан, А. (1992). «Внутри- и межцепочечные дисульфидные мостики человеческой J-цепи секреторного иммуноглобулина А». Биол Хем Хоппе-Зейлер . 373 (2): 1255–63. DOI : 10.1515 / bchm3.1992.373.2.1255 . PMID 1292512 . 
  15. Перейти ↑ Perkins, SJ, Furtado, PB (2004). «Определение структуры раствора мономерного человеческого IgA2 с помощью рассеяния рентгеновских лучей и нейтронов, аналитического ультрацентрифугирования и моделирования с ограничениями: сравнение с мономерным человеческим IgA1». J Mol Biol . 338 (5): 921–41. DOI : 10.1016 / j.jmb.2004.03.007 . PMID 15111057 . 
  16. ^ Франдсен, Е.В., Килиана, М. (1992). «Биологическое значение протеаз IgA1 в бактериальной колонизации и патогенезе: критическая оценка экспериментальных данных». АПМИС . 104 (1–6): 321–38. DOI : 10.1111 / j.1699-0463.1996.tb00724.x . PMID 8703438 . 
  17. ^ Palese, P., Mullarkey, CE (2016). «Широко нейтрализующие гемагглютининовые антитела, специфичные для стеблей, индуцируют мощный фагоцитоз иммунных комплексов нейтрофилами Fc-зависимым образом» . mBio . 7 (5): e01624-16. DOI : 10,1128 / mBio.01624-16 . PMC 5050345 . PMID 27703076 .  
  18. ^ Ван Кутен, К., Heystek, HC (2002). «Незрелые дендритные клетки человека эффективно связывают и поглощают секреторный IgA без индукции созревания» . J Immunol . 168 : 102–7. DOI : 10.4049 / jimmunol.168.1.102 . PMID 11751952 . 
  19. ^ Walport M, Джейнуэй CA - младший (2001). Иммунобиология: иммунная система в здоровье и болезнях .
  20. ^ Groenen, П. Дж, Аппенцеллер, С. (2015). «Анализ перегруппировки иммуноглобулинов из нескольких поражений у одного и того же пациента с использованием секвенирования следующего поколения». Гистопатология . 67 (6): 843–58. DOI : 10.1111 / his.12714 . PMID 25891511 . 

Внешние ссылки [ править ]

  • Иммуноглобулин + изотипы в медицинских предметных рубриках Национальной медицинской библиотеки США (MeSH)
  • Обзор в Университете Южной Каролины школы медицины
  • Обзор в Университете Южного Иллинойса в Карбондейле